OTL功率放大器实验报告

七OTL功率放大电路

一、实验目的

1．进一步理解OTL功率放大器的工作原理。

2．学会OTL电路的调试及主要性能指标的测试方法。

图7－1 OTL功率放大器实验电路

二、试验原理

图7－1所示为OTL低频功率放大器。其中由晶体三极管T1组成推动级，T2 ,T3是一对参数对称的NPN和PNP型晶体三极管，他们组成互补推挽OTL功放电路。由于每一个管子都接成射极输出器形式，因此具有输出电阻低，负载能力强等优点，适合于作功率输出级。T1管工作于甲类状态，它的集电极

电流I c1的一部分流经电位器R W2及二极管D，给T2.T3提供偏压。调节R W2，可以使T2.T3得到适合的静态电流而工作于甲.乙类状态，以克服交越失真。静态时要求输出端中点A的电位U A=1/2U CC，可以

通过调节R W1来实现，又由于R W1的一端接在A点，因此在电路中引入脚.直流电压并联负反馈，一方面能够稳定放大器的静态工作点，同时也改善了非线性失真。

当输入正弦交流信号U i时,经T1放大.倒相后同时作用于T2.T3的基极,U i的负半周使T2管导通(T3管截止),有电流通过负载R L,同时向电容C0充电,在U i的正半周,T3导通(T2截止),则已充好的电容器C0起着电源的作用,通过负载R L放电,这样在R L上就得到完整的正弦波.

C2和R构成自举电路,用于提高输出电压正半周的幅度,以得到大的动态范围.

OTL电路的主要性能指标

1.最大不失真输出功率P om

理想情况下,P om=U CC2/8R L,在实验中可通过测量RL两端的电压有效值,来求得实际的P OM=U O2/R L。

2.效率=P OM/P E 100% P E－直流电源供给的平均功率

理想情况下,功率M ax=78.5%.在实验中,可测量电源供给的平均电流I dc,从而求得P E=U CC I dc,负载上的交流功率已用上述方法求出,因而也就可以计算实际效率了。

3.频率响应

祥见实验二有关部分内容

4.输入灵敏度

输入灵敏度是指输出最大不失真功率时,输入信号U i之值。

三、实验设备与器件

1．＋5v直流电源5。直流电压表

2．函数信号发生器6、直流毫安表

3．双踪示波器7、频率计

8．晶体三级管3DG6×1（9100×1）3DG12×1（9031×1）

3CG12×1（9012×1）晶体二极管2CP×1

8欧喇叭×1，电阻器、电容器若干

四，实验内容

在整个测试过程中，电路不应有自激现象。

1。按图7－1连接实验电路，电源进入中串人直流毫安表，电位器R W2置为最小值，R W1置中间位置。接通+5V电源，观察毫安表指示，同时要手触摸输出级管子，若电流过大，或管子温升显著，应立即断开电源检查原因（如R W2开路，电路自激，或管子性能不好等）。如无异常现象，可开始调试。

1.静态工作点的调试

1）调节输出端中点电位U

A

调节电位器R W1，用直流电压表测量A点电位，使R A＝1/2U CC。

2）调整输出极静态电流用测试各级静态工作点

调节R W2，使T2、T2管的I C2＝I C3＝5－10mA。从减小义越失真角度而言，应适当加大输出极静态电流，但该电流过大，会使效率降低，所以一般以5－10mA左右为宜。由于毫安表是串在电源进线中，因此测量得的是整个放大器的电流。但一般T1的集电极电流I C1较小，从而可以把测得的总电流近似当作示末级的静态电流。如要准确得到末级静态电流，则可以从总晾中减去I C1之值。

调整输出级静态电流的另一方法是动态调试法。先使R W2＝0，在输入端接入F=1KHZ 的正弦信号U i。逐渐加大输入信号的幅值，此时，输出波形应出现较严重的交越失真（注意：没有饱和和载止失真），然后缓慢增大R W2，当交越失真刚好消失时，停止调节R W2，恢复U i＝0，此时直流毫安表计数即为输出级静态电流。一般数值也应在5－10mA左右，如过大，则要检查电路。

输出级电流调好以后，测量各级静态工作点，记入表7－1。

表7－1I C2＝I C3＝mA U A＝2.5V

注意：①在调整R W2时，一是要注意旋转方向，不要调得过大，更不能开路，以免损坏输出管。

②输出管静态电流调好，如无特殊情况，一得随意旋动R W2的位置。

2．最大输出功率P OM和效率n的测试

1）测量P OM

输入端接F=1KHZ的正弦信号U i，输出端用示波器观察输出

电压U O波形。逐渐增大U i，使输出电压达到最大不失真输出，用交流毫伏表没出负载R L上的电压U OM，则

P OM＝U OM2/R L

2）测量n

当输出电压为最大不失真输出时，读出直流毫安表中的电流值，此电流即为直流电源供给的平均电流I ac（有一定误差），即此可近似求得P E＝U CC I CC，再根据上面没得

3．输入灵敏度测试

4．频率响应的测试

测试方法同实验二。记入表7－2。

表7－2U i＝m V

在测试时，为保证电路的安全，应在较低电压下进行，通常取输入信号为输入灵敏度的50%。在整个测试过程中，应保持U i为恒定值，且输出波形不得失真。

5．研究自举电路的作用

1）测量有自举电路，且P O＝P OMAX时的电压增益A V＝U OM/U i。

2）半C2开路，R短路（无自举），再测量P O＝P OMAX的A V。

用示波器观察1）、2）两种情况下的输出电压波形，并将以上两项测量结果进行比较，分析研究自举电路的作用。

6．噪声电压的测试

测量时将输入端短路（U i＝0）,观察输出噪声波形，并用交流毫伏表测量输出电压，即为噪声电压U N，本电路若U N＜15mV，即满足要求。

7．试听

输入信号改为录音机输出，输出端接试听音箱及示波器。开机试听，并观察语言和音乐信号的输出波形。

五、实验报告

1．整理实验数据，计算静态工作点、最大不失真输出功率P OM、效率n等，并与理论值进行比较。画频率响应曲线。

2．分析自举电路的作用。

3．讨论实验中发生的问题及解决办法。